苯甲腈类化合物是重要的有机合成原料和中间体,在医药、农药、染料、香料、缓蚀剂及液晶材料方面有着广泛的应用。苯甲腈类化合物是有机化学中一类重要的物质,可以水解制备酸,还原成胺,还能发生其他的反应,是重要的有机合成中间体。苯甲腈类化合物在生产中应用较多,有广泛的应用价值。氰基化反应研究在国外起步较早,20世纪60年代,日本首先实现工业化制造苯甲腈技术。国内的研究起步较晚,20世纪80年代以后才逐渐增多,先后开展了间苯二甲腈的合成工艺及催化剂的开发研究。苯甲腈类化合物的市场需求量很大,如何制备苯甲腈类化合物以满足市场需求是当前研究的一个热点。4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈,英文名称:4-Bromo-2-(trifluoromethyl)benzonitrile,CAS:-13-6分子式:C8H3BrF3N,分子量:.,密度:1.71g/cm3,沸点:.7CatmmHg,熔点:43-44C。
制备以4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸为起始物料,经多步反应制备。合成路线图如下。
图14-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈合成路线图
4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰氯的合成[1]在装有电磁搅拌、回流装置的mL圆底烧瓶中,依次加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸、二氯甲烷、二氯亚砜,搅拌均匀后再滴加N,N-二甲基甲酰胺作为催化剂,60℃油浴反应3.5小时,TLC监测反应完全后,得到4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰氯,在减压条件下将反应液中的溶剂二氯甲烷和残余的二氯亚砜蒸去后,将剩余物转移至25mL恒压滴液漏斗中,与二氯甲烷混合均匀备用。
4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺的合成在装有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的mL三口烧瓶中,加入25%的氨水和二氯甲烷,在冰盐浴条件下混合均匀后,达到-13℃。缓慢滴加4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰氯和二氯甲烷的混合溶液,保持温度在10℃以下,15min滴加完毕。撤掉冰盐浴,在室温下反应1.5小时后,TLC监控反应至完全,在减压条件下蒸去多余的氨气。再用浓盐酸调节pH至4后,抽滤,烘干,得到粗产物,不经纯化,直接用于下步反应。
4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈的合成在装有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的50mL三口烧瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,在冰盐浴条件下冷却至-15℃,再缓慢滴加二氯亚砜,滴加完毕后,加入二氯乙烷。维持温度-13℃以下,分批加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺,原料加完后缓慢升温至85℃,然后再搅拌2h,TLC监测反应至完全。蒸馏回收溶剂二氯乙烷并除掉残余的二氯亚砜后,加入饱和食盐水,再用乙酸乙酯萃取三次。有机层用饱和食盐水洗涤三次,有机相用无水硫酸钠干燥,抽滤后得粗品,用乙腈重结晶后得4-溴-2-(三氟甲基)苯甲腈。
结果与讨论由4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酸合成4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺过程中,由酰氯制酰胺的后处理过程很关键。反应完成后,需要在减压条件下蒸掉剩余的氨,再调节pH至4,然后抽滤,烘干即可。如果不抽走过量的氨,会在调pH阶段生成大量无机盐氯化铵,影响后续反应;如果生成了大量的氯化铵后,用水洗的方法除去,而产物4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺会溶于水,最后导致收率明显降低。最后一步制备4-溴-2-(三氟甲基)苯腈时,要在低温下先混匀二氯亚砜和DMF,再加入溶剂二氯乙烷,然后在低温下分批加入4-溴-2-(三氟甲基)苯甲酰胺,进行反应。如果直接将所有反应物混合,最终则只能生成少量目标产物。#医药中间体#
参考文献[1]CN200638428.0
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